【精品】品质工程(QE)技能与系统提升培训.ppt

5.6 DOE与MSA 五。QE应具备的技能 实验设计法 实验设计是指为了使实验过程达到经济、高效和快速的目的，用科学的方法合理安排实验。也就是说用较少的实验次数、较低的人力物力消耗，去实现实验的科学性和精确性。 正交设计法、星状布点法、中心加任意点法和复合正交设计法等 双因素实验设计 经验筛选法、黄金分割法(0.618法)、进展运筹法、分数法、对分法和比例分割法等。 单因素实验设计 一、经验筛选法 经验筛选法是一种单因素多次试验的设计法。它对技术经验 的依赖性较大，即选择试验点时要依据实际情况和经验数据；决定试验点时要依据以往的技术经验作判断；设计第二次试验时要依据前一次试验结果作出安排。 基本方法是分析比较以往的一系列数据及经验，在其周边范围确定若干试验点(3~5个为宜)安排试验，此为第一次试验。 如果末找到最佳结果，则以第一次试验结果中的最佳点为基础，在其周边范围重新确定3—5个试验点，从中找出最佳点，此为第二次试验。如果仍未找到最佳结果，则继续进行下一次试验，直到获得最佳结果为止。 对于有经验的配方设计人员和相关技术人员，大多数人习惯采用这种有针对性的经验筛选法。这种方法也可以用作双因素试验。不过这种方法的试验次数及试验点的安排较多，试验周期较长。一般适用于反应较快并且水平较少的单因素试验。 5-12 二、黄金分割法 黄金分割法亦称0.618法、折叠纸条法c是实验(或试验)设计中减少次数、加快工作进程的方法。 实例 某厂生产一种产品，需添加一种原料组分。现已知最佳加入量的可能范围为1000~2000g。试问，怎样安排实验来确定最佳加入量? 解：采用黄金分割法，按以下步骤安排实验。 ①确定第1个实验点，即0.618分割点： 分割点＝(大头－小头) ×0.618十小头 ＝ (2000－1000)×0.618十1000 ＝16l 8 (g) ②确定第2个实验点，即对称点： 对称点＝大头十小头—分割点 ＝2000十1000—1618＝1382 (g) ③实验。比较两次试验的结果。如果第1次试验(分割点)比第2次试验效果好，则舍去1382 g以下那部分。然后就在保留下来的1382~2000g之间找出第1次的对称点，进行第3次实验. 第3个实验点＝大头十小头—分割点 ＝2000十1380—1618＝1764 (g) ④比较第1次和第3次实验效果，如果仍是第1次实验效果较好，则舍去1764g以上的部分。然后在保留下来的1382~1764g之间继续找出第1点的对称点，进行第4次实验 第4个实验点＝大头十小头—分割点 ＝1764十1382—16l 8＝1528 (g) ⑤比较第1次和第4次实验效果，如果第4次比第1次效果好，则舍去16l 8—1764g的一段，在保留的部分找出第4次的对称点，进行第5次实验。 第5个实验点＝大头十小头—分割点 ＝1618十1382一1528＝1472 (g) ⑥比较第4次和第5次实验结果。如果两次实验效果相同，则1472~1528g为最佳加入量；如果两者仍有差别，则继续进行分割比较，直至找到最佳点为止。 5-13 三、正交设计法 正交设计法是借助已有的正交表，科学地安排实验和进行设计数据处理分析的方法。 (一)基本步骤 ①确定步骤目标、因素、水平； ②选择确定适当的正交表(由专用表查得)； ③排好表头，将各因素和水平填入正交表； ④测取实验数据，进行处理分析。 因素: 一种可归因原因，它可能影响实验结果，它的多种不同水平被包含在实验中。换言之，就是实验中对所要考察的事物性质可能发生影响的作用因素，简称为因素。例如：温度、压力或组分。 水平: 一个规定值，过程的一个规范，或某个因素的一种特定设置。换言之，就是因素的不向状态或数值，称为因素的水平。例如：有或无、某个加热温度的4种水平可能是100，130，150，180℃，某种组分用量的3种水平可能是0，5，10g。 5-14 计数型量具:反映样本其特性的接受与不接受测试结果的量具 测量系统:用来对被测特性赋值的操作、程序、量具、设备、软件以及操作人员的结合 ; 用来获得测量结果的整个过程 重复性:同一操作员使用同一测量仪器测量相同部分的同一特性时，多次测量结果的最大变差 再现性 :不同的测量者使用相同的仪器测量某相同部分的同一特性时，其测量平均值的最大变差 稳定性:稳定性(或飘移)﹐是测量系统在某持续时间内测量同一基准或零件的单一特性时获得的测量值总变差。 偏 性:是测量结果的